一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種保護(hù)電路，具體地說，涉及一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)涉及到過壓浪涌保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，對于浪涌時(shí)間較長電壓較高的保護(hù)電路，如時(shí)間大于50mS的60V以上的直流浪涌電壓，難于用單一分立器件TVS管來實(shí)現(xiàn)保護(hù)，由于TVS管耐壓跨度較大，雪崩區(qū)較窄，在瞬態(tài)浪涌時(shí)間較長、電壓較高的情況下，TVS管很容易失效，因此，用TVS管來實(shí)現(xiàn)過壓浪涌保護(hù)功能不可取。再者就是用運(yùn)算放器來實(shí)現(xiàn)過壓浪涌保護(hù)功能，過壓浪涌精度與過壓浪涌的反應(yīng)速度都很樂觀，但從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上看，電路較為復(fù)雜，且運(yùn)算放大器需要單獨(dú)供電，可靠性不高，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)受到很大限制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型正是為了解決上述技術(shù)問題而設(shè)計(jì)的一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，包括光電耦合器U1、功率開關(guān)管Q1、穩(wěn)壓二極管、電阻和電容；直流輸入+Vin與電阻R1、R3、連接點(diǎn)B及+Vo相連，電阻Rl另一端與電阻R2及穩(wěn)壓二極管Zl陰極相連，電阻R2另一端與連接點(diǎn)A、光電耦合器Ul的4腳及功率開關(guān)管Ql柵極相連；直流輸入-Vin與穩(wěn)壓二極管Zl陽極光電耦合器Ul的3腳用功率開關(guān)管Ql源極相連；電阻R3另一端與光電耦合器Ul的I腳相連，穩(wěn)壓二極管Z2、Z3和TA串聯(lián)后，陰極與光電耦合器Ul的2腳相連，陽極與連接點(diǎn)C相連；直流輸出-Vo與連接點(diǎn)C和功率開關(guān)管Ql漏極相連，濾波電容Cl跨接在直流輸出+Vo和-Vo之間。
[0006]所述一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，光電耦合器Ul型號為TLP181GB ;功率開關(guān)管Ql型號為IRF3710S。
[0007]所述一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，其穩(wěn)壓二極管Zl的穩(wěn)壓值為15V，穩(wěn)壓二極管Z2、Z3和TA的穩(wěn)壓值均為12V。
[0008]—種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路分為供電系統(tǒng)、信號采樣電路、信號接收電路和功率開關(guān)管四部分。當(dāng)供電系統(tǒng)的直流瞬態(tài)供電電壓超過信號采樣電路設(shè)定值時(shí)，信號采樣電路向信號接收電路傳遞信號，功率開關(guān)管受信號接收電路控制，信號越強(qiáng)功率開關(guān)管導(dǎo)通內(nèi)阻越大，信號越弱功率開關(guān)管導(dǎo)通內(nèi)阻越小，功率開關(guān)管開關(guān)狀態(tài)呈線性變化，從而抑制過壓浪涌。
[0009]當(dāng)供電系統(tǒng)額定穩(wěn)態(tài)電壓建立后，輸入端瞬態(tài)加入高于信號采樣電路設(shè)定值的直流浪涌電壓，信號采樣電路馬上進(jìn)行采樣，向信號接收電路傳遞信號，信號接收電路控制功率開關(guān)管內(nèi)阻變大，使過壓浪涌保護(hù)電路輸出端輸出額定工作范圍電壓。過壓浪涌結(jié)束后，信號采樣電路無動(dòng)作，信號采樣電路停止向信號接收電路傳遞信號，信號接收電路對功率開關(guān)管失去控制，功率開關(guān)管內(nèi)阻接近于零，功率開關(guān)管完全導(dǎo)通，進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)，以此往復(fù)，實(shí)現(xiàn)過壓浪涌保護(hù)功能。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是調(diào)試過程方便，技術(shù)容易控制，電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，且無需輔助供電，過壓浪涌精度高，過壓浪涌的反應(yīng)速度快，過壓浪涌時(shí)間3S內(nèi)保護(hù)電路工作正常，可靠性方面得到了有效保障。
【附圖說明】
[0011]圖1為為本實(shí)用新型過壓浪涌保護(hù)電路模塊示意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例電路原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0014]如圖1和2所示，本實(shí)用新型一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，包括光電耦合器U1、功率開關(guān)管Q1、穩(wěn)壓二極管、電阻和電容；直流輸入+Vin與電阻R1、R3、連接點(diǎn)B及+Vo相連，電阻Rl另一端與電阻R2及穩(wěn)壓二極管Zl陰極相連，電阻R2另一端與連接點(diǎn)A、光電耦合器Ul的4腳及功率開關(guān)管Ql柵極相連；直流輸入-Vin與穩(wěn)壓二極管Zl陽極光電耦合器Ul的3腳用功率開關(guān)管Ql源極相連；電阻R3另一端與光電耦合器Ul的I腳相連，穩(wěn)壓二極管Z2、Z3和TA串聯(lián)后，陰極與光電耦合器Ul的2腳相連，陽極與連接點(diǎn)C相連；直流輸出-Vo與連接點(diǎn)C和功率開關(guān)管Ql漏極相連，濾波電容Cl跨接在直流輸出+Vo和-Vo之間。
[0015]所述一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，光電耦合器Ul型號為TLP181GB ;功率開關(guān)管Ql型號為IRF3710S。
[0016]所述一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，其穩(wěn)壓二極管Zl的穩(wěn)壓值為15V，穩(wěn)壓二極管Z2、Z3和TA的穩(wěn)壓值均為12V。
[0017]如圖1所示一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，它分為供電系統(tǒng)1、信號采樣電路2、信號接收電路3和功率開關(guān)管4四部分，四部分順序相接。
[0018]實(shí)施例:請參見圖2，過壓浪涌保護(hù)電路B點(diǎn)對C點(diǎn)電位為信號采樣電路，限流電阻R3、光電耦合器發(fā)光二極管、穩(wěn)壓管Z1、Z2、Z3串聯(lián)后，B點(diǎn)對C點(diǎn)最高允許電位為40V，功率開關(guān)管選用型號為IRF3710S的大功率MOS管，瞬時(shí)沖擊電流可達(dá)180A，最大功率可達(dá)2001
[0019]過壓浪涌保護(hù)電路直流電壓輸入范圍為20~40V，過壓浪涌保護(hù)電路額定輸入范圍穩(wěn)態(tài)電壓建立后，光電親合器發(fā)光二極管不發(fā)光，光電親合器受光三極管未接收信號無動(dòng)作，A點(diǎn)電位保持15V，功率開關(guān)管Ql飽和導(dǎo)通，過壓浪涌保護(hù)電路不工作，過壓浪涌保護(hù)電路輸入端與輸出端電壓相同。
[0020]過壓浪涌保護(hù)電路額定輸入范圍穩(wěn)態(tài)電壓建立后，為過壓浪涌保護(hù)電路輸入端加入時(shí)間為200mS的直流100V電壓，A點(diǎn)初始電位為15V，功率開關(guān)管Ql飽和導(dǎo)通，信號采樣電路迅速檢測信號，B點(diǎn)對C點(diǎn)電位超過40V，光電親合器發(fā)光二極管開始發(fā)光，向光電親合器受光三極管傳遞信號，光電耦合器受光三極管線性開通，A點(diǎn)電位被拉低，功率開關(guān)管Ql導(dǎo)通內(nèi)阻變大，功率開關(guān)管Ql線性導(dǎo)通，過壓浪涌保護(hù)電路輸出端輸出被鉗位到40V，信號采樣電路繼續(xù)采樣，直至信號采樣電路B點(diǎn)對C點(diǎn)電位小于40V，過壓浪涌保護(hù)電路輸入端與輸出端電壓相同，完成過壓浪涌保護(hù)任務(wù)。
[0021]過壓浪涌保護(hù)電路試驗(yàn)過程中，過壓浪涌精度控制較好，且過壓浪涌時(shí)反應(yīng)速度快，耐過壓浪涌時(shí)間長，本實(shí)用新型可滿足各種苛刻使用條件，實(shí)現(xiàn)高可靠性過壓浪涌保護(hù)功能。
[0022]本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下得出的其他任何與本實(shí)用新型相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，包括光電耦合器Ul、功率開關(guān)管Ql、穩(wěn)壓二極管、電阻和電容；其特征在于:直流輸入+Vin與電阻R1、R3、連接點(diǎn)B及+Vo相連，電阻Rl另一端與電阻R2及穩(wěn)壓二極管Zl陰極相連，電阻R2另一端與連接點(diǎn)A、光電耦合器Ul的4腳及功率開關(guān)管Ql柵極相連；直流輸入-Vin與穩(wěn)壓二極管Zl陽極光電耦合器Ul的3腳用功率開關(guān)管Ql源極相連；電阻R3另一端與光電耦合器Ul的I腳相連，穩(wěn)壓二極管Z2、Z3和TA串聯(lián)后，陰極與光電耦合器Ul的2腳相連，陽極與連接點(diǎn)C相連；直流輸出-Vo與連接點(diǎn)C和功率開關(guān)管Ql漏極相連，濾波電容Cl跨接在直流輸出+Vo和-Vo之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，其特征在于:光電耦合器Ul型號為TLP181GB ;功率開關(guān)管Ql型號為IRF3710S。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，其特征在于:穩(wěn)壓二極管Zl的穩(wěn)壓值為15V，穩(wěn)壓二極管Z2、Z3和Z4的穩(wěn)壓值均為12V。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高可靠性過壓浪涌保護(hù)電路，分為供電系統(tǒng)、信號采樣電路、信號接收電路和功率開關(guān)管四部分。當(dāng)供電系統(tǒng)的直流瞬態(tài)供電電壓超過信號采樣電路設(shè)定值時(shí)，信號采樣電路向信號接收電路傳遞信號，功率開關(guān)管受信號接收電路控制，信號越強(qiáng)功率開關(guān)管導(dǎo)通內(nèi)阻越大，信號越弱功率開關(guān)管導(dǎo)通內(nèi)阻越小，功率開關(guān)管開關(guān)狀態(tài)呈線性變化，從而抑制過壓浪涌。本實(shí)用新型調(diào)試過程方便，技術(shù)容易控制，電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，且無需輔助供電，過壓浪涌精度高，過壓浪涌的反應(yīng)速度快，可靠性高。
【IPC分類】H02H9/04
【公開號】CN204732869
【申請?zhí)枴緾N201520534470
【發(fā)明人】席向新
【申請人】航天長峰朝陽電源有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月22日